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碳素结构钢中非金属夹杂物控制关键技术
随着经济的快速发展，社会上对碳素结构钢的生产和质量提出了更高的要求。碳素结构钢属于大批量生产的钢种，在钢的总产量中占 70%以上。碳素结构钢的种类众多，包括各种钢板、钢管、钢带、钢条以及各种型钢、条钢等，主要用作焊接、铆接和螺栓连接的钢结构，广泛用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶、化工设备等，是一种价格低廉、用途广泛的工业钢种。按照脱氧方式不同，碳素结构钢可分为沸腾钢、半镇静钢和镇静钢，对于 Al 镇静钢，钢中大颗粒夹杂物是导致钢材在弯折时出现断裂的主要原因。此外，一般情况下，碳素结构钢中的氧含量较高，导致非金属夹杂物含量也较高，可以应用氧化物冶金技术利用碳素结构钢中非金属夹杂物，以提高碳素结构钢的力学性能。（1）Al 脱氧碳素结构钢脱氧方式优化技术。对于采用 Al 脱氧方式的碳素结构钢，钢中非金属夹杂物主要成分为 Al 2 O 3 -SiO 2 -MnO 系，夹杂物中 Al 2 O 3 含量越高，夹杂物尺寸越大，而这一类非金属夹杂物属于低熔点夹杂物，在轧制过程中容易 118 / 298变形为细长条状，严重影响钢基体的连续性，在冲击过程中引发钢材的断裂。减少钢材断裂的关键是控制钢中 Al 2 O 3 含量较高的非金属夹杂物，这一类非金属夹杂物是在转炉出钢时加入脱氧剂脱氧时产生的。在转炉出钢时，可采用以下 3种脱氧方式减少 Al 2 O 3 含量高的大尺寸夹杂物的生成。a.先用 Si-Mn 合金进行预脱氧，后用 Al 合金进行终脱氧；b.减低转炉出钢氧含量，减少 Al 合金的用量；c. 采用 Al-Ti 符合脱氧方式，避免大尺寸夹杂物的生成。（2）Ti 微合金化氧化物冶金技术。在含 Ti 低碳钢中细小弥散的氧化物质点在很宽的温度范围内热力学上是稳定，Ti 脱氧生成的 Ti 2 O 3 粒子周围会形成贫锰区，贫锰区的形成被认为是晶内铁素体非均质形核的主要驱动力。向钢中添加少量Ti 合金，形成 Al-Ti 复合脱氧制度，形成具有氧化物冶金效果的钛氧化物，明显细化了铸坯的原奥氏体晶粒尺寸，大幅提高了钢材的冲击韧性。
北京科技大学
2021-04-13
高强度铝合金构件成型技术
本项目在铝合金熔炼铸造工艺过程中自主研制了新型的变质、细化熔剂，常规铸件晶粒尺度达到ASTM 3-5级。运用自制的气体精练设备可使合金含氢量控制在30ppm以下。合金常规力学性能在不进行化学成分调整的前提下，一般超国标或航标10-20%。 主要性能指标1. 铸件晶粒尺度达到ASTM 3-5级；2. 合金含氢量在30ppm以下；3. 常规力学性能一般超国标或航标10-20%。 运用本成果制造的高强度铝合金复轨器，已获得国家专利（91 2 01241.2）。该部件具有强度高重量轻及结构合理的优点，用以取代现在使用的钢制复轨器。主要用于铁路机车矿山机车等有轨运输机械，设备在运行过程中发生出轨道事故后，利用机车动力进行自救复轨的机械。由于采用了新型高强度铝合金及设备结构的计算机强度辅助设计思想，使该产品的重量较原来钢制设备的重量减轻一半以上，使机车驾驶人员完全可以实现自救，项目成果已为铁道部提供近1000套该种设备，同时正在积极开发小型矿用复轨产品。
北京航空航天大学
2021-04-13
小尺寸构件断裂性能测试装置
本实用新型公开了一种小尺寸构件断裂性能测试装置，用于小尺寸金属构件的断裂性能检测，其特征在于，由加载头(100)、传力销(200)、载荷转换组件(300)、滑车(400)、抗弯拉板(500)和支承底座(600)六部分通过榫卯结构和螺栓连接成刚性整体，从而构成用于将加载头(100)施加的竖向载荷转换为横向载荷并传递给C形试样(100)的加载传力机构，并在载荷转换组件300上设置通过加载头(100)的抗弯拉板(500)以限制传力销(200)因受弯而产生横向变形。本实用新型可以方便地实现小尺寸金属构件的断裂性能测试，可实现C形环试样的弹性循环加载，结构简单，制作方便，效果理想。
西南交通大学
2016-10-24
金属—耐材高温复合结构热—机械行为开发及应用技术
针对炼铁高炉、炼钢转炉、连铸中间包、钢水包、鱼雷罐车等高温冶金容器及加热炉、高温管道等热力系统设备的共同结构和负荷特点，综合利用计算机仿真和现代电测及激光测试分析技术，开展其在生产过程中的热行为、变形行为及强度行为的内部机理和外在表现的基础理论研究，形成了金属——耐材高温复合结构热——机械耦合行为的根系方法和设计理论，并成功地应用于300吨钢包裂纹生成分析及改制设计，转炉延寿技术及工艺确定、高炉下降煤管的塌落事故评估和治理以及转炉等高温结构的设计和行为控制等方面。其中300吨钢包裂纹生成分析及改制研究工作明确了原有进口大型钢包裂纹的生成机理以及改制研究工作明确了原有进口大型钢包裂纹的生成机理及防治方法，并首次奖圆弧底和整体小耳轴应用于大型钢包，使新钢包的各处应力分布较为均匀，应力水平降低，最大应力较原有钢包下降约40%，各种最大应力均避开了焊缝位置，焊缝和水口附近的应力水平下降了60～70%。其结果使钢包的机械强度指标较原有钢包有了很大改进，特别使焊缝和水口附近改善明显。在提高钢包使用寿命、降低包重、减少维修费用等方面取得了令人满意的效果，并彻底替代了原有进口钢包，取得了巨大的经济和社会效益，该项成果现已在宝钢全面推广。
北京科技大学
2021-04-11
一种牙科用梯度结构金属烤瓷材料及其制备方法
本发明属于口腔修复领域中烤瓷材料的制备和应用技术领域，特别涉及采用镍铬合金为金属基底的梯度烤瓷材料的制备方法。合成一种以白榴石为主晶相的烤瓷粉，其组分的质量百分比为SiO2？66.67％、Al2O3？16.57％、K2O？12.81％、Na2O？2.64％、其它0.89％。在此烤瓷粉中加入梯度调节成分，其组分的质量百分比Ni为30％～40％、Cr为10％～20％、NiO为0％～10％，Cr2O3为40％～50％，将加入了梯度调节成分的烤瓷粉用层堆积法成型并烧结。制备出的成分梯度烤瓷材料具有缓和金瓷间热应力和提高强度等特点，为口腔烤瓷修复的临床应用打下基础。
四川大学
2021-04-11
一种带内置隔板的闭口构件
本实用新型公开了一种带内置隔板的闭口构件，包括方管，所述方管上开设有方形洞口，方管内部竖直焊接有两块可伸缩的隔板，所述方形洞口处焊接有与方形洞口相匹配的补洞板。本实用新型通过在方管壁板上开洞，将隔板放入方管内，从洞口进行焊接，焊接好后再将补洞板补上焊接，提高焊接速度，减少焊接量，并且采用可伸缩的隔板，当将隔板底部与方管内部焊接时，将隔板收至最低处，便于焊接隔板的两面，焊接完成后，将隔板拉伸至最高处，将隔板的顶部和方管的顶部焊接起来。本实用新型提高拼装、焊接效率，有效的保证方管外观质量，提高生产效率，
安徽建筑大学
2021-01-12
高端装备关重构件激光焊接制造技术
面向高端装备发展对先进激光焊接技术的迫切需求，围绕大型薄壁关键构件激光焊接制造过程中的 重大科学技术问题展开研究，突破了大型薄壁构件激光焊接的关键共性技术，解决了大型薄壁构件激光 焊接过程稳定性、质量一致性和可靠性难题，开发出关键功能部件和成套技术装备，构建了大型薄壁构 件激光焊接制造理论和技术体系，显著提升了我国高端装备制造的自主创新能力和技术水平。项目成果 获中国机械工业科学技术奖一等奖 1 项，北京市科学技术奖二等奖 1 项。
北京工业大学
2021-04-13
高端装备关重构件激光焊接制造技术
北京工业大学
2021-04-14
一种自感知自愈合混凝土构件
本发明公开了一种自感知自愈合混凝土构件，在混凝土搅拌的过程中，放入钢制胶囊，待搅拌均匀 后浇入事先安装就位的钢筋笼;钢制胶囊在混凝土中的位置分布均匀，钢制胶囊的取向随机。本发明不 仅能改善混凝的抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂性能，而且能大大增强混凝土的断裂韧性和抗冲击性能; 由于钢制胶囊壁的中部使用陶瓷材料，并且厚度较薄，可以保证混凝土开裂后，该处的钢制胶囊可以及 时破裂，内部的结构胶流出并渗入裂缝
武汉大学
2021-04-14
封闭截面构件高强单边连接技术及装备
该成果研究团队以同济大学机械与能源工程学院简小刚副教授和土木工程学院王伟教授为核心，依托于同济大学两个国家重点学科即土木工程学科和机械工程学科交叉平台——国家土建结构预制装配化工程技术研究中心，瞄准我国新型城镇化建设需求，针对我国预制装配式建筑产业化过程中存在的大型钢管结构件装配困难、难以单边锁紧安装、单边连接设备严重匮乏等关键问题，通过学科交叉与融合，成功研制开发出一种能够应用于预制装配式建筑领域钢管柱梁结构件摩擦型高强螺栓单边连接产品与安装设备，为我国绿色建筑及建筑工业化实现规模化、高效益和可持续发展提供技术保障与产品支撑。该产品单侧安装、单侧拧紧，避免了现场焊接。
同济大学
2021-04-11